Elimine los daños causados por el agua: los científicos crean un revestimiento protector supereficiente repelente al agua
Investigadores de la Universidad Técnica Estatal de Volgogrado (VolgSTU) han afirmado que los recubrimientos desarrollados por un equipo científico en VolgSTU podrían aumentar la protección contra la corrosión y la formación de hielo, así como garantizar un efecto de autolimpieza en las superficies de los materiales.
Muchos materiales y aleaciones estructurales son susceptibles a la corrosión en un entorno de alta humedad, o bioincrustaciones o formación de hielo en condiciones de “lluvia helada”. El polvo también se deposita en las superficies de equipos como antenas de telecomunicaciones o transformadores de potencia. La limpieza regular genera costos adicionales, pero sin ella la eficiencia de los dispositivos disminuye, señalaron los científicos de la universidad.
Al mismo tiempo, los recubrimientos existentes no brindan una protección completa contra la corrosión o la formación de hielo, o pueden ser efectivos para un número limitado de materiales, especificó VolgSTU.
Los investigadores de VolgSTU han desarrollado propiedades repelentes al agua y la capacidad de autolimpieza de las superficies de los materiales debido a las propiedades de los copolímeros (polímeros que consisten en dos o más unidades monoméricas).
“Los recubrimientos basados en nuestros copolímeros pueden proporcionar propiedades superhidrofóbicas y autolimpiantes de la superficie. Es decir, lo ideal es que una gota de agua no se esparza sobre la superficie, sino que mantenga su forma esférica hasta que se evapore o se desprenda del objeto”. Victor Klimov, profesor asociado del Departamento de Tecnología de Compuestos de Alto Molecular y Materiales Fibrosos, dijo.
Existe el ángulo de contacto o “ángulo de humectación”. Su valor es utilizado por especialistas para determinar cómo se comportará la gota de agua al interactuar con un material sólido, continuó el científico.
Cuanto más pequeño es el ángulo, más se esparce la gota de agua sobre la superficie y moja un área más grande. En consecuencia, estas superficies se corroen más rápido. Si el ángulo de humectación es superior a 90 grados, las gotas de agua se esparcen menos y humedecen un área más pequeña, lo que en consecuencia ralentiza la corrosión.
Las superficies con máxima repelencia al agua (superhidrofóbicas) tienen un ángulo de humectación de 150 grados, y algunos recubrimientos de polímeros desarrollados por científicos universitarios se caracterizan por ángulos de contacto de hasta 170 grados, dijo el investigador.
“Lograr propiedades súper hidrofóbicas es casi imposible sin la microestructura adecuada del material. Si aplica copolímeros en una superficie lisa, los valores serán de aproximadamente 110 grados, pero si primero crea la rugosidad necesaria, el ángulo de humectación será llegar a 150 grados y más. Estamos trabajando en composiciones que, cuando se aplican, pueden lograr tales propiedades “, agregó Klimov.
Los recubrimientos desarrollados también brindan un ángulo de balanceo bajo, lo que significa que las gotas de agua se deslizan rápidamente fuera de la superficie del material con una inclinación hacia la línea del horizonte de solo 2 a 3 grados. Esta propiedad permite que tales superficies recubiertas se describan como autolimpiantes, agregó el investigador.
Los científicos han creado recubrimientos poliméricos protectores basados en copolímeros de metacrilato de glicidilo y metacrilatos de fluoroalquilo. Los resultados de su estudio fueron publicados en la revista Polymers .
La investigación es parte de un proyecto estratégico VolgSTU en el marco del programa “Prioridad 2030”.
El programa de desarrollo universitario incluye cuatro proyectos estratégicos, entre ellos el ‘Centro de Proyectos y Desarrollos Científicos y Educativos Digitales’ y el ‘Clúster de Tecnologías para la Innovación Industrial’.
sk